DE29816295U1 - Control rod for an imaging procedure - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Kontrollkörper für ein bildgebendes Verfahren, bei dem ein Bild eines Objektes aufgrund unterschiedlicher physikalischer Eigenschaften von Teilbereichen erzeugt wird.The invention relates to a control body for an imaging process in which an image of an object is generated based on different physical properties of sub-areas.
Zum Beispiel die Computertomographie (CT), ein Schichtaufnahmeverfahren, wird u.a. bei der Fertigung von Prothesen angewendet. Dabei wird aufgrund der Abschwächung von Röntgenstrahlung eine Verteilung der verschiedenen Gewebebereiche in einer Körperschicht sichtbar gemacht. Ein Computertomograph bestimmt von der zu untersuchenden Körperregion eines Patienten, z.B. des Oberschenkels, die Verteilung von Gewebe in mehreren Körperschichten. Eine Datenverarbeitungsanlage bildet aus den einzelnen Schichtaufnahmen ein drei-dimensionales CT-BiId. Dieses CT-BiId wird anschließend als Vorlage z.B. für die Fertigung einer Prothese benutzt. Als bildgebendes Verfahren kann auch das Magnetresonanzverfahren (MR) verwendet werden.For example, computer tomography (CT), a layer-by-layer imaging technique, is used in the manufacture of prostheses, among other things. Due to the attenuation of X-rays, the distribution of the various tissue areas in a body layer is made visible. A computer tomograph determines the distribution of tissue in several body layers of the body region of a patient to be examined, e.g. the thigh. A data processing system creates a three-dimensional CT image from the individual layer images. This CT image is then used as a template, e.g. for the manufacture of a prosthesis. Magnetic resonance imaging (MR) can also be used as an imaging technique.
Um die Brauchbarkeit des CT-Bildes beurteilen zu können, wird neben die aufzunehmende Körperregion ein CT-Kontrollstab gelegt. Dieser CT-Kontrollstab besteht aus einem Rohr, in dem scheibenförmige Abschnitte von Material unterschiedlicher Dichte angeordnet sind. Das Rohr selbst kann aus Kunststoff oder Metall bestehen. Für die Füllung kann ein beliebiges Material verwendet werden, insbesondere Keramik, Glas, Holz oder Kunststoff. Das CT-BiId des CT-Kontrollstabes wird als Vergleichsbild mit unterschiedlichen Schattierungen verwendet. Ferner kann anhand des bekannten Aufbaus des abgebildeten CT-In order to be able to assess the usefulness of the CT image, a CT control rod is placed next to the body region to be recorded. This CT control rod consists of a tube in which disc-shaped sections of material of different densities are arranged. The tube itself can be made of plastic or metal. Any material can be used for the filling, in particular ceramic, glass, wood or plastic. The CT image of the CT control rod is used as a comparison image with different shades. Furthermore, based on the known structure of the CT image shown,
Kontrollstabes festgestellt werden, ob im CT-BiId einzelne Schichtaufnahmen fehlen und ob die aufgenommene Körperregion während des Aufnahmevorgangs relativ zum Tomographen bewegt wurde. Die Verwendung von Materialien bekannter Dichte für die Bestandteile des CT-Kontrollstabes erlaubt eine Kalibrierung der Geräteeinstellung.The control rod can be used to determine whether individual slices are missing from the CT image and whether the body region being scanned was moved relative to the tomograph during the scan. The use of materials of known density for the components of the CT control rod allows the device settings to be calibrated.
Es kann vorkommen, daß aufgrund einer fehlerhaften Datenübertragung oder bei der Bedienung eines Programmes, mit dem das CT-BiId bearbeitet wird, auf einem Datensichtgerät ein gespiegeltes, also seitenverkehrtes Bild dargestellt wird. Statt eines aufgenommenen z.B. rechten Oberschenkelknochens wird dann auf dem Datensichtgerät scheinbar ein linker Oberschenkelknochen dargestellt. Ein CT-Kontrollstab vorstehend genannter Art läßt eine solche seitenverkehrte Darstellung nicht erkennen, da er ein symmetrischer Körper ist.It can happen that due to faulty data transmission or when operating a program that processes the CT image, a mirrored, i.e. reversed, image is displayed on a data display device. Instead of a right femur, for example, being recorded, a left femur is then apparently displayed on the data display device. A CT control rod of the type mentioned above does not allow such a reversed display to be recognized, as it is a symmetrical body.
Aufgabe der Erfindung ist es, für ein bildgebendes Verfahren einen Kontrollkörper zur Verfügung zu stellen, der eine seitenverkehrte Darstellung eines aufgenommenen Objektes erkennbar macht.The object of the invention is to provide a control body for an imaging process that makes a laterally inverted representation of a recorded object recognizable.
Die Erfindung löst die Aufgabe durch einen Kontrollkörper mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.The invention solves the problem by means of a control body with the features specified in claim 1. Advantageous further developments of the invention are the subject of the subclaims.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Abbildung eines symmetrischen Kontrollkörpers, der ein asymmetrisches Merkmal hat, bei verkehrten Seiten sofort als falsch erkannt werden kann, da das asymmetrische Merkmal dann in der Abbildung des Körpers eine Positionsänderung gegenüber seiner ursprünglichen Lage erfährt. Dieses Merkmal des Kontrollkörpers, das bezüglich aller Symmetrieebenen des Kontrollkörpers asymmetrisch ist, liegt außerhalb aller dieser Symmetrieebenen und erfährt daher bei einer Spiegelung eine Positionsänderung gegenüber seiner ursprünglichen Lage.The invention is based on the knowledge that the image of a symmetrical control body that has an asymmetrical feature can be immediately recognized as incorrect if the sides are reversed, since the asymmetrical feature then experiences a change in position in the image of the body compared to its original position. This feature of the control body, which is asymmetrical with respect to all symmetry planes of the control body, lies outside of all of these symmetry planes and therefore experiences a change in position compared to its original position when mirrored.
Der Kontrollkörper selbst kann asymmetrisch ausgebildet sein oder er kann eine bezüglich der Symmetrieebenen des Kontrollkörpers asymmetrisch angeordnete Markierung tragen. Ein Beispiel für einen asymmetrisch ausgebildeten Kontrollkörper ist eine freitragende schraubenförmige Spirale. Ein so ausgebildeter Kontrollkörper umschließt einen symmetrischen Raum, besitzt aber einen Windungssinn, der bei einer seitenverkehrten Darstellung umgekehrt wird.The control body itself can be asymmetrical or it can have a marking that is arranged asymmetrically with respect to the plane of symmetry of the control body. An example of an asymmetric control body is a self-supporting helical spiral. A control body designed in this way encloses a symmetrical space, but has a winding direction that is reversed when viewed upside down.
Eine mögliche Ausführungsform eines Kontrollkörpers mit einer Markierung ist ein Vierkantstab mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt. Als Markierung könnte ein bezüglich der Symmetrieebenen des Vierkantstabes asymmetrisch liegendes Rechteck verwendet werden, das z.B. auf die Mantelfläche des Vierkantstabes aufgebracht wird.One possible embodiment of a control body with a marking is a square bar with a square or rectangular cross-section. A rectangle that is asymmetrical with respect to the plane of symmetry of the square bar could be used as a marking, which is applied, for example, to the surface of the square bar.
Als weitere Ausführungsform für einen Kontrollkörper ist ein Zylinderstab denkbar. Bei dieser Ausführungsform kann die Markierung die Form eines schräg zur Längsachse des Zylinders verlaufenden Streifens haben. Da ein Zylinder unendlich viele Symmetrieebenen hat, die sich alle in der Längsachse des Zylinders schneiden, schneidet dieser Streifen unendlich viele Symmetrieebenen. Der Streifen ist aber bezüglich jeder dieser geschnittenen Symmetrieebenen asymmetrisch, da er die Symmetrieebenen nicht rechtwinklig schneidet. Der Streifen kann auch als eine den Zylinderstab umgebende Wendel ausgebildet sein.Another possible embodiment for a control body is a cylinder rod. In this embodiment, the marking can have the form of a strip that runs diagonally to the longitudinal axis of the cylinder. Since a cylinder has an infinite number of planes of symmetry, all of which intersect in the longitudinal axis of the cylinder, this strip intersects an infinite number of planes of symmetry. However, the strip is asymmetrical with respect to each of these intersected planes of symmetry, since it does not intersect the planes of symmetry at right angles. The strip can also be designed as a spiral that surrounds the cylinder rod.
Um zu vermeiden, daß die Markierung auf die Mantelfläche aufgeklebt werden muß, könnte die Markierung in den Kontrollkörper eingebettet werden. Da ein Klebstoff u.U. eine von den übrigen verwendeten Materialien verschiedene Dichte hat, würde er ebenfalls auf einem Datensichtgerät dargestellt.To avoid having to glue the marking onto the surface, the marking could be embedded in the control body. Since an adhesive may have a different density than the other materials used, it would also be displayed on a data display device.
Der Kontrollkörper kann aus einem beliebigen Material gefertigt werden. Es eignen sich jedoch besonders Keramik, Glas, Holz und Kunststoff. Kontrollkörper aus diesen Materialien sind auf Grund ihres geringen Gewichts gut zu handhaben.The control body can be made of any material. However, ceramic, glass, wood and plastic are particularly suitable. Control bodies made of these materials are easy to handle due to their low weight.
Für die Markierung kann ein beliebiges Material verwendet werden, dessen Dichte sich von der Dichte der übrigen verwendeten Materialien unterscheidet. Zur Herstellung einer Wendel, die auf der Mantelfläche eines zylinderförmigen Kontrollkörpers aufgebracht werden soll, ist es zweckmäßig z.B. einen Draht oder ein Metallband zu verwenden, mit denen der Kontrollkörper umwickelt werden kann.Any material can be used for the marking, the density of which differs from the density of the other materials used. To produce a spiral that is to be applied to the surface of a cylindrical control body, it is advisable to use a wire or a metal strip, for example, which can be wrapped around the control body.
Der eingangs genannte CT-Kontrollstab kann, nach dem er wendelförmig mit einem Draht oder einem Metallband umwickelt wurde, zur Erkennung seitenverkehrter Darstellungen benutzt werden. Eine solche Markierung kannThe CT control rod mentioned above can be used to detect inverted images after it has been wrapped in a spiral shape with a wire or metal band. Such a marking can
auch an der Innenseite des Rohres angebracht werden. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß die Markierung durch den Rohrmantel geschützt wird und ein Verrutschen vermieden wird.can also be attached to the inside of the pipe. This design has the advantage that the marking is protected by the pipe casing and slipping is avoided.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the drawings. In them:
Figur 1 einen zylinderförmigen Kontrollkörper,Figure 1 shows a cylindrical control body,
Figur 2 die Seitenansicht eines weiteren Kontrollkörpers undFigure 2 shows the side view of another control body and
Figur 3 die Ansicht III - III des Kontrollkörpers aus Figur 2.Figure 3 shows view III - III of the control body from Figure 2.
Figur 1 zeigt als Beispiel für die Erfindung einen ersten Kontrollstab 10. Der erste Kontrollstab 10 besteht aus einem Zylinderstab 12 und einer Wendel 14, die um den Zylinderstab 12 gewickelt ist. Die Wendel 14 besitzt einen Windungssinn, der sich bei einer fehlerhaften seitenverkehrten Darstellung umkehrt. Anhand des Windungssinns kann also sogleich festgestellt werden, ob eine ordnungsgemäße Darstellung vorliegt oder nicht. Die Wendel 14 kann auch freitragend ausgeführt sein, wenn sie aus einem ausreichend steifen Material besteht. Sie ist dann symmetrisch bezüglich der Symmetrieebenen des von ihr umschlossenen Raumes, der bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel von dem Zylinderstab 12 eingenommen wird. Figur 1 zeigt den Kontrollstab 10 als Vorderansicht. Als CT-BiId sind auch die Wicklungsabschnitte der Rückseite sichtbar.Figure 1 shows a first control rod 10 as an example of the invention. The first control rod 10 consists of a cylindrical rod 12 and a coil 14 that is wound around the cylindrical rod 12. The coil 14 has a winding direction that is reversed if the representation is incorrect. The winding direction can therefore be used to immediately determine whether the representation is correct or not. The coil 14 can also be designed to be self-supporting if it is made of a sufficiently rigid material. It is then symmetrical with respect to the planes of symmetry of the space it encloses, which in the embodiment shown in Figure 1 is occupied by the cylindrical rod 12. Figure 1 shows the control rod 10 as a front view. The winding sections on the back are also visible as a CT image.
Die Figuren 2 und 3 zeigen als Ausführungsbeispiel der Erfindung einen zweiten Kontrollstab 20. Der zweite Kontrollstab 20 besteht aus einem Vierkantstab 22 mit Symmetrieebenen A-A', B-B' und C-C Auf dem Vierkantstab 22 ist eine Markierung 24 in Form eines Rechtecks aufgebracht. Die Markierung 24 ist bezüglich der Symmetrieebenen A-A', B-B' und C-C asymmetrisch auf dem Vierkant aufgebracht und liegt außerhalb der drei Symmetrieebenen A-A', B-B' und C-C1 so daß sie in einer seitenverkehrten Darstellung eine Positionsänderung erfährt. Abhängig von der Lage der Spiegelebene würde die Markierung 24 z.B. als Markierung 24' oder 24" auf der rechten Seite bzw. in derFigures 2 and 3 show a second control rod 20 as an embodiment of the invention. The second control rod 20 consists of a square rod 22 with planes of symmetry A-A', BB' and CC. A marking 24 in the form of a rectangle is applied to the square rod 22. The marking 24 is applied asymmetrically to the square with respect to the planes of symmetry A-A', BB' and CC and lies outside the three planes of symmetry A-A', BB' and CC 1 so that it experiences a change in position in a laterally reversed representation. Depending on the position of the mirror plane, the marking 24 would be shown as a marking 24' or 24" on the right side or in the
oberen linken Hälfte des Kontrollstabes 20 erscheinen, wie es in Figur 2 angedeutet ist.upper left half of the control rod 20, as indicated in Figure 2.
Eine asymmetrisch angeordnete Markierung kann abweichend von der Rechteckform auch rund, oval oder andersartig geformt sein. Ebenso ist es möglich, einen Kontrollstab mit beliebigem Querschnitt zu verwenden, der vorzugsweise punktsymmetrisch ist.An asymmetrically arranged marking can be round, oval or of another shape, rather than rectangular. It is also possible to use a control rod with any cross-section, which is preferably point-symmetrical.
Claims (9)
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EP0985377A1 (en) | 2000-03-15 |
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